Desde tiempos inmemoriales, los cometas son uno de los fenómenos que más ha fascinado a la humanidad, tanto por su rareza como por su belleza. Históricamente, se les ha considerado mensajeros de importantes nuevas, debido a sus apariciones esporádicas, irregulares y, en principio, impredecibles.

Los cometas tienen dos elementos característicos que conforman su particular imagen: la coma y la cola. La coma es la nube difusa alrededor del núcleo. Debido a la composición de los cometas (generalmente bolas formadas por no más que hielo, gases congelados, polvo y algunos fragmentos rocosos), al acercarse al sol algunos de sus componentes se subliman formando esta ‘nube’.

Por otro lado está la cola… o mejor dicho, las colas. Porque un cometa forma dos colas distintas cuando se acerca el sol: una de ellas es de color azulado y totalmente paralela a la dirección de la radiación solar, mientras que la otra es de color blanco-amarillento y forma una trayectoria oblicua. ¿Cuál es el origen de estas dos colas?

La primera cola está formada por moléculas gaseosas de la coma, barridas con fuerza e ionizadas por el viento solar (de ahí el brillo azulado). Estas partículas se alinean según las líneas del campo magnético solar, que tiene sobre ellas un efecto más intenso que la propia atracción gravitatoria. Generalmente, esta es la cola más visible y espectacular.

Pero existe una segunda cola, formada por partículas sólidas de polvo. Estos pequeños fragmentos también son barridos por el viento solar (que obviamente es más intenso cuanto más se acerque el cometa al sol). Quedan desprendidos y van formando una trayectoria oblicua, debido a la propia inercia que poseían. (Algo parecido a lo que pasaría, por ejemplo, si corremos haciendo círculos enchufando una manguera perpendicularmente al exterior: el chorro de agua no será perpendicularmente recto a nuestra trayectoria, sino curvado).

La luz que ‘emite’ la segunda cola no es más que el reflejo de la luz solar en cada uno de sus fragmentos, por eso generalmente es más difusa y difícil de apreciar. Por el mismo motivo, su color es blanco-amarillento y no azulado. Debido a las diferentes trayectorias de ambas colas, a veces sucede que desde la Tierra parece que tienen direcciones opuestas. Por eso a la segunda cola se le llama también anticola.

Uno de los cometas más espectaculares de los últimos siglos, el Hale-Bopp (visible en 1997), destacaba precisamente por la intensidad y claridad con la que se veían sus dos colas. Su fotografía es la que ilustra la cabecera del artículo.

Imágenes | Wikimedia Commons
En Genciencia | Cometas

Aunque se nos siga haciendo raro, ya hemos aceptado al tiempo como cuarta dimensión de nuestro Universo. Pero nuestra mente sigue siendo incapaz de imaginarse más dimensiones, tal como proponen la Teoría de las Supercuerdas y similares. En realidad, ningún humano (por muy físico cuántico que sea) puede percibir esas dimensiones. Sencillamente, suponer la hipótesis de que existen hace que los cálculos cuadren.

Para entender esto, vamos a imaginarnos cómo intuir la existencia de una tercera dimensión a partir de un mundo aparentemente bidimensional. Supongamos un planeta como nuestra tierra, pero liso como una bola de billar, sin ningún tipo de relieve. Este planeta a efectos prácticos es plano para alguien que viva en él.

Este planeta está habitado por una raza especie inteligente de hormigas. Las hormigas viven a ras de suelo, son incapaces de saltar o ponerse de pie. Además, viven en un planeta totalmente liso. Sin elevaciones, ni agujeros, ni ningún tipo de irregularidad. Para ellas, el mundo es bidimensional. Sólo pueden moverse en dos dimensiones, y además, no tienen ninguna forma de saber ni intuir que existe una tercera.

Pero la tercera dimensión existe, y su existencia hace que nuestras hormigas se vuelvan locas tratando de explicar resultados que son totalmente imposibles en su mundo bidimensional. Por ejemplo, supongamos que una de nuestras amigas, situada en el Ecuador del planeta, comienza a andar, sin desviarse, siguiendo la línea ecuatorial.

Nuestra hormiga recorrerá una gran distancia y, eventualmente, dará la vuelta entera al planeta, llegando al punto de partida. Pero… ¡esto no es posible en un mundo bidimensional! A no ser, claro, que en un momento dado llegues al fin del mundo y seas mágicamente teletransportado de nuevo al comienzo. Las hormigas intuyen que esta explicación no es muy realista, y siguen realizando experimentos.

Una segunda hormiga recorre, tal como se muestra en la imagen, un cuarto del ecuador. Gira a la izquierda en ángulo recto, y camina de nuevo la misma distancia. Cuando llega a lo que es el polo (aunque ella no sepa que es el polo) vuelve a girar 90 grados a la izquierda y recorre otra vez la misma distancia.

¡Y resulta que otra vez ha llegado al punto de origen! Pero… esto es imposible en el mundo de dos dimensiones. Todas las hormigas saben que los ángulos de un triángulo suman 180 grados, y sin embargo el triángulo gigantesco que acaban de realizar tiene tres ángulos rectos. Esto es tan sorprendente como el caso anterior.

Y de repente, a alguien (el equivalente a Einstein del mundo hormiguil) se le ocurre una explicación extraordinaria que resuelve todo de una forma sencillísima. Quizá el espacio tenga más de dos dimensiones. Quizá el plano en realidad sea curvo, lo que explicaría el extraño triángulo con todos sus ángulos rectos. También explicaría el fenómeno del ecuador, puede que el plano esté curvado sobre sí mismo de forma que sus extremos se toquen unos con otros. Es más, ¡incluso es posible que haya una tercera dimensión con infinitos planos!

Las hormigas son incapaces de entender el concepto de ‘plano curvo’. Y no digamos ya el concepto de ‘infinitos planos’. ¡Sólo hay un plano, el suyo! Recordemos que viven en un mundo totalmente plano y no pueden despegarse de su superficie. Sencillamente, no pueden percibir con sus sentidos que exista una tercera dimensión. Y sin embargo, eso explicaría todo a la perfección.

Pues bien, para los humanos el concepto es el mismo. Cuando los físicos relativistas comenzaron a hablar del ‘espacio curvo’, de ‘infinitos espacios’ y de dimesiones adicionales, no entendimos nada. Sencillamente, somos incapaces de percibir que haya más dimensiones más allá de las que conocemos. Y sin embargo, eso explicaría todo (o al menos, muchas cosas) a la perfección.

En Genciencia | Viaja rápido para vivir más

Hoy, 25 de agosto, se cumplen exactamente cuatro siglos de la presentación del telescopio de Galileo, el primer telescopio astronómico funcional documentado. Desde que el propio Galileo descubriera con él las lunas de Júpiter hasta las más modernas imágenes del telescopio espacial Hubble, la invención de este artilugio fue el hito que lanzó la Astronomía.

En realidad Galileo no fue el inventor del telescopio. La primera solicitud de patente es de 1608, realizada por Hans Lippershey, aunque recientes investigaciones sugieren que el inventor del telescopio fue español, en concreto el gerundense Juan Roget, en 1590.

Sin embargo el de Galileo (diseñado por él desde cero) es el primer modelo conocido con el que realmente se podían realizar observaciones astronómicas. No era un mero catalejo. De hecho Galileo no sólo observó las cuatro grandes lunas de Júpiter, sino también las fases de Venus o los anillos de Saturno.

El telescopio de Galileo era un modelo refractor, en el cual, se usa un sistema de lentes para refractar los rayos luminosos y hacerlos converger en un plano focal. Usaba una lente convexa en el objetivo y otra cóncava en el visor. Debido a las limitaciones técnicas de fabricación, no se superaban los 30 aumentos y además se obtenían imágenes borrosas, pero aun así el genio italiano obtuvo excelentes resultados.

Un par de años más tarde, Kepler, otro genial astrónomo, modificó el diseño de Galileo cambiando el objetivo por una lente cóncava. Esto aumentaba considerablemente el campo de visión, pero la imagen obtenida estaba invertida.

Hoy por hoy, el sistema refractor sólo se usa en telescopios aficionados, debido a la imposibilidad de realizar lentes útiles lo suficientemente grandes y sobre todo a la aberración cromática (ocasionada porque no todas las longitudes de onda que componen la luz siguen la misma trayectoria de refracción). Para solventar estos problemas, el gran Isaac Newton comenzó el desarrollo de telescopios reflectores, que usan un espejo cóncavo en lugar de la lente objetivo.

PD: Google ha decidido conmemorar la efemérides con un logotipo muy especial.

Imágenes | Wikimedia Commons

Rectificación: Daniel Flahiff, autor del post en Inhabitat en el que basé el que estáis leyendo, acaba de publicar una importante rectificación sobre los datos de resistencia del material, después de que el director técnico de la empresa fabricante del Hemcrete se pusieran en contacto con él. Os trascribo la nota:

Hemcrete no es un sustituto directo para el hormigón, se trata de un biocompuesto útil como material de aislamiento termal (u otros tipos de aislamiento) en paredes. El Hemcrete no es más fuerte que el hormigón. En realidad se emplea normalmente en aplicaciones no estructurales, al costado de marcos de madera. El cáñamo en el Hemcrete no se deteriora porque está protegido por la cal de la mezcla, pero solo se usa en suelos para dar acabados transpirables.

El 45% de las emisiones de CO2 en los Estados Unidos proviene de la construcción de edificios, según datos del Consejo para la Construcción de Edificios Ecológicos de los Estados Unidos (USGBC). Por eso no es de extrañar que crezca la demanda de edificios con saldo neutro en la emisión de carbono; y por eso tampoco es de extrañar que una empresa haya desarrollado un material de construcción cuyo nivel de emisiones de CO2 no solo es neutral, sino que de hecho es negativo. Los responsables de este hormigón verde, el grupo británico Lhoist Group, lo han bautizado Hemcrete en honor a sus componente principal: el cáñamo (el resto de componentes son cal y agua). ¿Por qué este producto tiene un saldo de emisiones de CO2 negativo? Pues porque hay más gas invernadero atrapado en el cáñamo empleado como base, que el que se libera durante el proceso de aglomeración. Por supuesto la ecuación es mucho más complicado que eso, pero aún así el Hemcrete® sigue siendo una asombrosa nueva tecnología.

Está muy bien todo esto del lado ecológico, pero.. ¿es resistente este hormigón? Si hacemos caso a lo que se publica en inhabitat este producto es amigable con el medioambiente, 100% reciclable, y tan versátil como sostenible. Además es siete veces más fuerte que el hormigón clásico, pesa solo la mitad y es menos propenso a sufrir grietas, lo cual lo hace perfecto para un montón de aplicaciones, desde aislamiento de tejados y paredes, hasta la construcción de suelos. Y según dicen los fabricantes, el producto es tan reciclable que una vez demolido puede usarse como fertilizante. ¿Alguien da más?